Aportes de la biotecnología al mejoramiento del pasto llorón (Eragrostis curvula)

VIVIANA ECHENIQUE; SILVINA PESSINO; MARINA DIAZ; JUAN P. SELVA; GABRIELA LUCIANI; DIEGO ZAPPACOSTA; GERARDO CERVIGNI; MAURO MEIER; INGRID GARBUS; SUSANA CARDONE; RUBÉN MIRANDA

Revista Argentina de Producción Animal

Año: 2008 vol. 28 p. 147 - 164

0326-0550

El pasto llorón (Eragrostis curvula) es una gramínea de regiones tropicales y subtropicales queen Argentina cubre una superficie de cerca  de 800.000  has. Sin embargo, la regiónpotencialmente cultivable es mayor, ya que tiene la capacidad de colonizar áreas marginalesde producción debido a sus bajos requerimientos de riego y fertilización, su rápido crecimientoy su gran producción de biomasa en suelos pobres y ambientes semidesérticos. Desde hacevarios años nuestro grupo de trabajo se encuentra enfocado en el mejoramiento del pasto lloróna través de la aplicación de herramientas de biotecnología. Entre ellas se incluye la generaciónmediante cultivo in vitro de una serie euploide (diploide sexual, tetraploide con alto grado desexualidad y tetraploide apomíctico) muy útil para el estudio de  los cambios genéticos y epigenéticos relacionados con variaciones en los niveles de ploidía y la forma de reproducción,la tinción de la deposición de calosa con el fin de diferenciar plantas sexuales y apomícticaseficientemente en los tests de progenie, la generación de bibliotecas de ADNc (ADN copia)  para estudios de mapeo genómico y análisis del transcriptoma; y el uso de marcadores moleculares para la identificación de cultivares y de aquellos genes relacionados con la ploidía y la apomixis. De nuestras bibliotecas de ADNc, se ensamblaron 12.300 etiquetas de secuencia expresada (ESTs, expressed sequence tags), se identificaron 8.864 unigenes y se asignaron rolesfuncionales al 80% de los mismos.  Los estudios de polimorfismos de ADN amplificados al azar(RAPDs, random amplified polymorphic DNA) y polimorfismos en la longitud de fragmentosamplificados (AFLPs), amplified fragment lenght polymorphism analysis) de la serie mostraronque el 32% de los polimorfismos detectados estaban relacionados con cambios en los nivelesde ploidía y/o modo reproductivo. El análisis de agrupamiento mostró que ambos tetraploidesestaban más estrechamente relacionados entre sí que con  el diploide. Además, lascomparaciones entre los grupos de diferente ploidía y modo reproductivo en los estudios deexpresión diferencial indicaron que un bajo porcentaje de los genes se encuentran reguladosnegativamente en los diploides sexuales y los tetraploides apomícticos y sobreexpresados enlos tetraploides sexuales, sugiriendo que la diplosporía puede ser una falla en la expresión dela sexualidad  en los poliploides. Entre las secuencias encontradas se  incluyen genesinvolucrados en el ciclo celular, la síntesis y degradación de proteínas, la síntesis de ARN yADN, elementos repetitivos, proteínas ribosomales, factores de transcripción, factores deelongación y proteínas que se expresan en situaciones de estrés. Además, se identificaronsecuencias relacionadas con la biosíntesis de lignina como el gen de la enzima cafeoil  CoA o-metiltransferasa (CCoAMT) y dos factores de transcripción de la familia R2R3MYB. Estassecuencias son candidatas interesantes para mejorar la calidad forrajera del pasto llorón portransgénesis. Nuestro laboratorio está desarrollando protocolos de regeneración, selección ytransformación para poder evaluar el rol de estos genes relacionados con la apomixis y lasíntesis de lignina en plantas transgénicas de pasto llorón. Por otro lado, los recursos generadosserán utilizados para la implementación de tecnologías moleculares usando  marcadoresmoleculares, ya que a partir de las bibliotecas se han identificado 254 polimorfismos en lassecuencias simples repetitivas (SSRs, simple sequence repeats) y 190 polimorfismos denucleótido simple (SNPs/INDELs, single nucleotide polymorphism/short insertion-deletion). Estos se usarán en poblaciones de mapeo a nivel tetraploide, obtenidas de la serie generada y que segreguen por modo reproductivo o calidad de forraje. Se registraron además tres materiales obtenidos por variación somaclonal.